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第四章 电磁感应 本章优化总结

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物理选修3-1人教新课标第4章电磁感应回顾总结课件.

物理选修3-1人教新课标第4章电磁感应回顾总结课件.

1 2 (2)根据能量守恒定律有 mgxsin θ＝ mvm＋Q 2 Q m2R2gsin θ 得 x＝ ＋ mgsin θ 2B4L4 ΔΦ － 根据电磁感应定律有 E ＝ Δt － E － 根据闭合电路欧姆定律有 I ＝ R ΔΦ BLx － 感应电量 q＝ I Δt＝ R ＝ R BLQ m2Rgsin θ 得 q＝ ＋ . mgRsin θ 2B3L3
和感应电路．
【高考冲浪】 常考点一：对楞次定律的应用考查 1 ． ( 上海高考 ) 如图，均匀带正电的绝缘
圆环 a 与金属圆环 b 同心共面放置，当 a 绕 O 点
在其所在平面内旋转时， b 中产生顺时针方向 的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆 环a( ) A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转
第四章
电磁感应
本章回顾总结
一、楞次定律的理解和应用 1．楞次定律是判断感应电流方向的普遍规律，右手定则则 主要适用于导体切割磁感线的特殊情况． 2 ．感应电流的“效果”总是要“阻碍”引起感应电流的
“原因”，常见的有：阻碍原磁通量变化 ——减同增异；阻碍导
体的相对运动 ——来拒去留；改变线圈面积来“反抗”——扩大或 缩小；阻碍原电流的变化(自感现象)．利用以上楞次定律的扩展 含义，可帮助我们对问题作出快速判断．
解析： 该题考查楞次定律及感应电流大小的定性判断．解 题的关键要分析出圆环是加速下落的，由楞次定律可知，在O点
之前和 O 点之后，电流的方向相反， D 错．由于圆环加速度下
落，因此在对称点位置，后面的电流要比前面的大，所以 B 正 确，A、C错误． 答案：B
2． ( 重庆高考 ) 如图所示，正方形区域 MNPQ内有垂直纸面 向里的匀强磁场．在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿 QN方向匀速运动，t＝0时刻，其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好

人教版物理选修3-2 第4章本章优化总结

人教版物理选修3-2 第4章本章优化总结
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高中物理选修3-2课件
【思路点拨】 本题是导体棒切割磁感线产生感应 电动势的电学问题，根据E＝Blv计算出电动势后， 就可以按直流电路的分析方法一一求解．
【精讲精析】 (1)ab、cd切割磁感线产生的感应电
动势为：E1＝E2＝BLv.导体棒 ab的b端电势高，a端电势低；
cd棒d端电势高，c端电势低．
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高中物理选修3-2课件
图4－2 图4－3
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高中物理选修3-2课件
【精讲精析】 线框刚开始进入磁场时，安培力的 大小为B2RL2v，当进入磁场的宽度为L2时，安培力大 小变为B42LR2v，又线框所受的安培力方向一直向左， 所以选项 D 正确． 【答案】 D
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高中物理选修3-2课件
电磁感应中的电路问题 1.在电磁感应现象中，导体切割磁感线或磁通量 发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回 路相当于电源．因此，电磁感应问题往往与电路 问题联系在一起． 2.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则) 确定感应电动势的大小和方向．
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高中物理选修3-2课件
例3 如图4－4所示，导体棒ab、 cd在大小相等的外力作用下，沿着 光滑的导轨各自朝相反方向、以v ＝0.1 m/s的速度匀速运动，两个平 图4－4 行导轨间距离L＝0.50 m，每根导体棒的电阻均为 r0＝0.50 Ω，导轨上接有一个电阻R＝1.0 Ω以及两 极板相距d＝1.0 cm的平行板电容器C，匀强磁场 的磁感应强度B＝4.0 T，求： (1)电容器C两极板间的电场强度的大小和方向； (2)外力F的大小．
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高中物理选修3-2课件
例2 (2011年北京海淀区质检)如图4－2所示A是一 底边宽为L的闭合线框，其电阻为R.现使线框以恒 定的速度v沿x轴向右运动，并穿过图中所示的宽度 为d的匀强磁场区域，已知L＜d，且在运动过程中 线框平面始终与磁场方向垂直．若以x轴正方向作 为力的正方向，线框从图中所示位置开始运动的时 刻作为时间的零点，则在下列图象中，可能正确反 映上述过程中磁场对线框的作用力F随时间t变化情 况的是( )

物理选修3-2人教课件第四章电磁感应章末总结

物理选修3-2人教课件第四章电磁感应章末总结

解析 答案
(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R上产生 的热量. 答案 0.10 J
解析 设金属棒从ab运动到cd的过程中，电阻R上 产生的热量为Q， 由能量守恒定律有 mgssin θ＝12mv2＋μmgscos θ＋Q 解得Q＝0.10 J.
解析 答案
√
图1
解析 答案
二、电磁感应中的图象问题
对图象的分析，应做到： (1)明确图象所描述的物理意义； (2)明确各种物理量正、负号的含义； (3)明确斜率的含义； (4)明确图象和电磁感应过程之间的对应关系.
例2 如图2所示，三条平行虚线位于纸面内，
中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，
磁感应强度等大反向.菱形闭合导线框ABCD位
定则 右手定则、左手定则、安培定则的区别
定义：在电磁感应现象中产生的电动势 感应电动势 产生的条件： 磁通量 发生变化 电 法拉第电磁
磁 感应定律 磁通量的变化率： 单位时间 内磁通量的变化
感 (感应电动 应 势的大小)
法拉第电磁 感应定律
E＝n ΔΦ，适合求E的 平均 值 Δt E＝Blv，适合求E的 瞬时 值
现象)
电流
涡流
电磁阻尼
应用
电磁驱动
题型探究
一、楞次定律的理解与应用
1.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.感应电流的 磁场方向不一定与原磁场方向相反，只有在磁通量增加时两者才相反， 而在磁通量减少时两者是同向的. 2.“阻碍”并不是“阻止”，而是“延缓”，回路中的磁通量变化的趋 势不变，只不过变化得慢了. 3.“阻碍”的表现：“增反减同”、“来拒去留”、“增缩减扩”等.
切割公式 条件：B、l、v三者_互__相__垂__直__

第四章 电磁感应本章优化总结课件 新人教版选修3-2课件

第四章 电磁感应本章优化总结课件 新人教版选修3-2课件

q2＝－I ·Δt＝
－
E R
ΔR
注意从 60°旋转到 90°的过程中，电容器放电，带电荷量 q1 将 全部通过电阻 R，故整个过程中通过 R 的总电荷量为：
q＝q1＋q2＝2BL2ωC＋
3BL2 2R .
【答案】
2BL2ωC＋
3BL2 2R
专题三 电磁感应的综合问题 1．导体棒切割磁感线或线圈中磁通量发生变化，产生感应 电流，导体棒或线圈在安培力和其他力的作用下运动．若 解决运动状态问题，一般综合应用电磁感应规律、安培力 计算公式、欧姆定律等，但更重要的仍是受力分析及动力 学知识，然后列出动力学方程或平衡方程求解． 2．解决运动过程中能量转化的问题，应从功和能的观点入 手，分清电磁感应过程中能量转化关系及能量转化与做功 的对应关系，然后列出功能关系式求解．
图所示放置．从ab与导轨垂直开始，在以a为圆心沿顺时针
方向以角速度ω匀速旋转90°的过程中，求通过电阻R的电
荷量．
【解析】 以 a 为圆心、ab 为半径，顺时针旋转至 60°时，导 体有效切割边最长为 2L，故此时感应电动势为最大，且为 E
＝B·2L·22Lω＝12B(2L)2ω 此时电容器被充电 q1＝CE＝2BL2ωC 在这一过程中通过 R 的电荷量
例3 (2012·高考广东卷)如图所示，质量为M的导体棒ab， 垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上，导轨平面与水平 面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导 轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平 行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻 值，不计其他电阻．
(1)调节Rx＝R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求 通过棒的电流I及棒的速率v. (2)改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带 电荷量为＋q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过， 求此时的Rx.

高一物理第四章知识点总结

高一物理第四章知识点总结

高一物理第四章知识点总结高一物理第四章主要涉及的是电磁感应和电磁场的学习。

通过本章的学习，我们可以了解到电磁感应的基本原理，电磁场的概念以及电磁感应与电路的应用等内容。

下面将对这些知识点进行总结和分析。

一、电磁感应的基本原理电磁感应是指通过磁场改变导体中的磁通量，产生感应电动势的现象。

根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化导致一个导线中的磁通量发生变化时，导线两端会产生感应电动势，从而在导线中产生电流。

这个原理在电动机、发电机等电器设备中得到了广泛应用。

二、电磁感应中的现象和定律在电磁感应过程中，有一些重要的现象和定律需要我们了解。

首先是感应电动势的方向，根据楞次定律，感应电流的方向总是使得其磁场的变化抵消了产生它的原因。

其次是自感现象，即导体自身对自身变化速率的磁场所产生的感应电动势。

这个现象在电视机和计算机显示器中起到了重要作用。

最后是电磁感应定律，它表明感应电动势与磁通量的变化速率成正比。

三、电磁感应与电路的应用电磁感应在电路中的应用是电磁感应知识的重点之一。

通过改变磁场的强弱和方向，可以在电路中引起磁场的变化，从而产生感应电动势和感应电流。

利用电磁感应和电路的相互作用，我们可以实现电磁感应发电、感应加热等功能。

此外，变压器也是电磁感应的一种应用，它通过磁场的变化来改变电压和电流的比例。

四、电磁场的概念和基本特性电磁场是指由电荷和电流在周围空间中产生的磁场和电场的总和。

它是一个三维的空间，具有磁场和电场的分布。

电磁场的强度和方向可以用矢量表示。

电磁场中的电场和磁场力线可以用来表示电磁场的强弱和分布情况。

电磁场对物体具有作用力，能够对带电物体施加力，从而改变物体的运动状态。

五、电磁场的传播和辐射电磁辐射是电磁场能量的传播形式之一。

当电流通过导线时，会产生感应电磁场，这个电磁场可以传播到周围空间中，并以电磁辐射的形式传播出去。

电磁辐射具有波动性质，包括频率、波长、传播速度等特征。

电磁辐射可以分为射线辐射和非射线辐射两种形式。

高中物理 第四章 电磁感应 章末优化总结课件 新人教版选修3-2

高中物理 第四章 电磁感应 章末优化总结课件 新人教版选修3-2

大小
切割磁感线E＝BLvvL为为有有效效切切割割长速度度
特 感殊 应的 现电 象磁互 涡 电感 磁 流与 阻自 尼感 和电磁驱动
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素养1 “三定则、一定律”的应用
“三定则”指安培定则、左手定则和右手定则，“一定律”指楞次定律．
1．“三定则、一定律”的应用技巧
1 个条件：感应电流产生的条件闭 磁合 通回 量路 变化
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休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时 间，你们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动 ，久坐对身体不好哦~
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[解析] 导线框 ABCD 在进入左边磁场时，由楞次定律和安培定则可以判断出感应 电流的方向应为正方向，选项 B、C 错误；当导线框 ABCD 一部分在左磁场区，另 一部分在右磁场区时，回路中的最大电流要加倍，方向与刚进入时的方向相反，选 项 D 正确，选项 A 错误． [答案] D
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素养3 电磁感应中的力电综合问题 该问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点．解决思路如下： 1．电磁感应电路分析 (1)“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数 E 和 r. (2)“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大 小，以便求解安培力．
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3．楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”； (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”．
9
பைடு நூலகம்
[典例1] 如图所示，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上， 在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与 电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器 的滑片 P 向下滑动，下列表述正确的是( ) A．线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B．穿过线圈 a 的磁通量变小 C．线圈 a 有扩张的趋势 D．线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大

第四章本章优化总结

第四章本章优化总结
电磁感应
运动电荷、电流产生 磁场
磁场对运动电荷、 电流有作用力
部分导体做切割磁感 线运动 闭合回路磁通量变化
应用的定则 或定律
安培定则
左手定则
右手定则 楞次定律
栏目 导引
第四章 电磁感应
2.三个定则的因果关系 三个定则容易相混，特别是左、右手易错用，抓住因果关系 是关键： (1)因电而生磁(I→B)→安培定则； (2)因动而生电(v、B→I)→右手定则； (3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．
栏目 导引
第四章 电磁感应
[解析] 在T2～T 时间内，直导线中的电流方向向下且增大， 穿过线圈的磁通量垂直纸面向外且增加，由楞次定律知感应 电流方向为顺时针，线框所受安培力由左手定则可知向右， 故 C 正确．
栏目 导引
第四章 电磁感应
[方法总结] (1)右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关 系”才能无误，“因动而电”——用右手；“因电而动”— —用左手． (2)使用中左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分， 可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用 右手”．“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手;“电” 的最后一笔“乚”方向向右，用右手． (3)楞次定律的另一种表达 感应电流的效果总是阻碍引起感应电流产生的原因．从感应 电流所受安培力出发的分析方法，物理过程明确，但比较麻 烦；若问题不涉及感应电流的方向，则从楞次定律的另一种 表述出发的分析方法较为简便．
栏目 导引
第四章 电磁感应
[解析] 在0～t0时间内磁通量为向上减少，t0～2t0时间内磁通 量为向下增加，两者等效，且根据B－t图线可知，两段时间 内磁通量的变化率相等，根据楞次定律可判断0～2t0时间内 均产生由b到a的大小不变的感应电流,选项A、B均错误；在0 ～t0可判断所受安培力的方向水平向右,则所受水平外力方向 向左，大小F＝BIL，随B的减小呈线性减小；在t0～2t0时间 内，可判断所受安培力的方向水平向左,则所受水平外力方向 向右，大小F＝BIL，随B的增加呈线性增加,选项D正确．

高二物理第四章 电磁感应 本章知识复习归纳人教实验版知识精讲

高二物理第四章 电磁感应 本章知识复习归纳人教实验版知识精讲

高二物理第四章 电磁感应 本章知识复习归纳人教实验版知识精讲【本讲教育信息】一. 教学内容：第四章 电磁感应 本章知识复习归纳二. 重点、难点解析：（一）产生感应电动势、感应电流的条件导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势；穿过线圈的磁量发生变化时，线圈里就产生感应电动势。

如果导体是闭合电路的一部分，或者线圈是闭合的，就产生感应电流。

从本质上讲，上述两种说法是一致的，所以产生感应电流的条件可归结为：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

对感应电动势、感应电流要注意理解：① 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

② 产生感应电动势与电路是否闭合无关，而产生感应电流必须闭合电路。

③ 产生感应电流的两种叙述是等效的，即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。

判断磁通量的变化是关键：由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化∆φ可由面积的变化∆S 引起；可由磁感应强度B 的变化∆B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化∆θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。

（二）对楞次定律的理解1. 1834年德国物理学家楞次通过实验总结出：感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

即磁通量变化产生−→−−感应电流建立−→−−感应电流磁场阻碍−→−−磁通量变化。

2. 当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时，用楞次定律判断感应电流的方向。

根据楞次定律，感应电流只能采取这样一个方向，在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。

我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁通”。

因此楞次定律可以简单表达为：感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。

所谓阻碍原磁通的变化是指：当原磁通增加时，感应电流的磁场（或磁通）与原磁通方向相反，阻碍它的增加；当原磁通减少时，感应电流的磁场与原磁通方向相同，阻碍它的减少。

高中物理第四章电磁感应章末复习总结课件新人教版选修3_2

高中物理第四章电磁感应章末复习总结课件新人教版选修3_2

[典型错解] 当变阻器的滑动头在最上端时，电阻丝 AB 因被短路而无电流通过。由串并联电路规律可知，滑动 头下移时，流过 AB 中的电流是增加的。当线圈 CDEF 中 的电流在 G 处产生的磁感应强度的方向是“·”时，由楞次 定律可知 AB 中逐渐增加的电流在 G 处产生的磁感应强度 的方向是“×”，再由安培定则可知，AB 中的电流方向是 从 A 流向 B，从而判定电源的上端为正极。
(2)楞次定律 ①内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场 总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ②楞次定律是判断感应电流方向的一般法则，当导体做 切割磁感线运动时，用右手定则判断感应电流的方向与用楞 次定律来判断，其结果是一样的。
(3)楞次定律的理解：楞次定律反映这样一个物理过程： 原磁通量变化时(Φ 原变)，产生感应电流(I 感)，这是属于电磁 感应的条件问题；感应电流一经产生就在其周围空间激发磁 场(Φ 感)，这就是电流的磁效应问题；而且 I 感的方向就决定 了 Φ 感的方向(用右手螺旋定则判定)；Φ 感阻碍 Φ 原的变化 ——这正是楞次定律所解决的问题。这样一个复杂的过程， 可以用图表理顺如下：
[错因分析] 楞次定律中“感应电流的磁场总是要阻 碍引起感应电流的磁通量的变化”，所述的“磁通量”是指 穿过线圈内部磁感线的条数，因此判断感应电流方向的位置 一般应该选在线圈的内部。
[正确解答] 当线圈 CDEF 中的感应电流在 G 处产生 的磁感应强度的方向是“·”时，它在线圈内部产生的磁感 应强度方向应是“×”，AB 中增强的电流在线圈内部产生 的磁感应强度方向是“·”，所以，AB 中电流的方向是由 B 流向 A，故电源的下端为正极。
分析：电磁感应现象中产生的安培力总是阻碍物体的相 对运动，并不一定阻碍物体的运动。如电磁驱动就促进了物 体的运动。

最新人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》本章小结

最新人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》本章小结

知识建构答案：①穿过闭合电路的磁通量发生变化②n t∆∆Φ ③导体（线圈）本身电流发生变化 实践探究课题：探究电磁灶是怎样工作的探究过程：（1）观察电磁灶的结构：它主要是由感应加热线圈、灶台台板和烹饪锅等组成，如右图所示.（2）研究原理：电磁灶是利用电磁感应引起的涡流加热的原理来工作的.电磁灶的台面下布满了线圈，当通过中频交流电时，在台板和铁锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，在锅底产生感应电流——涡流，这种感应电流在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹饪食物的目的.（3）研究电磁灶优点：电磁灶产生的交变磁场，不但会产生涡流热，而且会促使金属锅体的分子运动并相互碰撞，造成分子间摩擦生热，这两种热是直接发生在锅体本身的，其热能的损耗很小，所以电磁灶的热效率可达80%，约比煤气灶高一倍，而且加热均匀，烹饪迅速，节省电能.与一般灶具相比，电磁灶具有以下优点：①无明火，没有燃烧生成物污染室内.②使用时，不必点火，没有火苗，没有高于300 ℃以上的高温部位，且有过压、欠压和过热保护功能，一旦超过额定值，便启动自动报警装置，因而安全可靠，不会发生危险事故. ③省电节能效率高.（4）研究使用时注意的事项：电磁灶的使用十分简便，它可以按照个人不同的口味进行炒、煮、炸、蒸等传统方式的操作，并可根据需要调整功率，一般情况下，可调范围自最低100—200 W 直至满负荷的1 200—1 500 W.擦拭时，应先用潮湿的抹布擦拭，再用干抹布擦干，以免造成漏电.电磁灶在工作时会产生较强的电磁场，故凡能产生涡流的磁铁性小物体（如铁质叉和汤匙等）均不能放在灶台上；它的辐射波对直径3 m范围内的收音机、录音机、电视机等电器的收听或收看有干扰；还能使放在附近的手表、磁带等物品被磁化；对于携带心脏起搏器及佩带磁疗仪的人，应慎用电磁灶.探究结论：电磁灶是利用电磁感应引起的涡流加热的原理来工作的.。

【优化方案】高中物理 第四章 本章优化总结课件 人教选修1-1

【优化方案】高中物理 第四章 本章优化总结课件 人教选修1-1

【精讲精析】 R1、R2起的作用是限流，防 止指示灯(氖泡)因电流过大而烧毁，S2是自动 控制温度开关，当温度低于70 ℃时自动闭合,
当温度高于80 ℃时又自动断开，使电饭煲处
于保温状态．由于R3的功率较大，因此R2＞ R3.由于开关S1必须当温度达到103 ℃时才自动 断开，而水的沸点只有100 ℃，因此用电饭煲
【精讲精析】 根据麦克斯韦理论，均匀变 化的磁场在周围空间产生的电场是稳定的， 说法A错．同理，并不是任何电场都会在周围 空间产生磁场，说法B错．电场和磁场并不总 是相互联系着的，例如，静止电荷周围只有 静电场，静止磁体周围只有稳定的磁场．只 有变化的电场和变化的磁场才能形成一个不 可分离的统一体，即电磁场，说法D错． 【答案】
专题归纳整合
专题1 对麦克斯韦电磁场理论 的理解
麦克斯韦总结了人们对电磁规律的研究成果， 大胆预言了电磁场的存在，完整建立了电磁场 理论．变化的磁场(电场)产生电场(磁场)；周 期性变化的磁场(电场)产生周期性变化的电场 (磁场)并由产生区域向远处传播．
例1 有关电磁场理论的下列说法中，正确 的是( ) A．任何变化的磁场都要在空间产生变化的电 场 B．任何电场都要在周围空间产生磁场 C．任何变化的电场要在周围空间产生磁场 D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不 可分离的统一体，即电磁场
You made my day!
我们，还在路上……
栏目 导引
接通电源并按下S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发 热，当温度达到80 ℃时，S2断开，当温度达 到103 ℃时饭熟，S1断开，当温度降到70 ℃以 下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上 描述可知R2______R3(填“＜”、“＝”或“＞”)， 若用电饭煲烧水时，直到水被烧干后S1才会 断开，试解释此现象．
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高考真题演练
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专题归纳整合
第 四 章 电 磁 感 应
1 1 1 E 则有 ＋ ＝ ， I＝ ＝ R1 R2 R外 R外＋ r P＝IE ＝ 代入数据解得 R2＝ 6.0 .
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【答案】 4.5 m/s 答案】
6.0
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第 四 章 电 磁 感 应
2．电磁感应中力学问题，常常以导体棒在 ．电磁感应中力学问题， 滑轨上运动问题形式出现，要抓住受力情况、 滑轨上运动问题形式出现，要抓住受力情况、运 动情况的动态分析， 动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动 势→感应电流 通电导体受安培力→合外力变化 感应电流→通电导体受安培力 合外力变化 感应电流 通电导体受安培力 →加速度变化 速度变化→周而复始地循环 →加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循 加速度变化→速度变化 周而复始地循环， 环结束时，加速度等于零， 环结束时，加速度等于零，导体达稳定运动状 抓住a＝ 时 速度v达最大值特点 达最大值特点． 态，抓住 ＝0时，速度 达最大值特点．
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第 四 章 电 磁 感 应
例1 一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的 匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直， 匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直， 如图4－ 甲所示 甲所示． 如图 －1甲所示．设垂直于纸面向里的磁 感应强度方向为正， 感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁 感应强度方向为负． 感应强度方向为负．线圈中顺时针方向的 感应电流为正， 感应电流为正，逆时针方向的感应电流为 已知圆形线圈中感应电流I随时间变化 负．已知圆形线圈中感应电流 随时间变化 的图象如图4－ 乙所示 乙所示， 的图象如图 －1乙所示，则线圈所在处的 磁场的磁感强度随时间变化的图象可能 是图4－ 中的 中的( ) 是图 －2中的
第 四 章 电 磁 感 应
专题归纳整合
专题1 专题1 电磁感应现象中的图象问题
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电磁感应中常涉及磁感应强度B、 电磁感应中常涉及磁感应强度 、磁通 量Φ、感应电动势 、感应电流 、安培力 安 、感应电动势E、感应电流I、安培力F 或外力F 随时间t变化的图象 变化的图象， 或外力 外随时间 变化的图象，即B－t图、Φ －图 －t图、E－t图、I－t图、F－t图．对于切割 图 －图 －图 －图 磁感线产生感应电动势和感应电流的情况， 磁感线产生感应电动势和感应电流的情况， 还常涉及感应电动势E和感应电流 随位移x 和感应电流I随位移 还常涉及感应电动势 和感应电流 随位移 变化的图象， 图等． 变化的图象，即E－x图、I－x图等． － 图 － 图等
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第 四 章 电 磁 感 应
例3
如图4－ 所示 所示， 如图 －4所示，两条互相平行的光滑金 属导轨位于水平面内，导轨间距为l＝ 属导轨位于水平面内，导轨间距为 ＝0.2 m，在导轨的一端接有阻值 ＝0.5 的电 ，在导轨的一端接有阻值R＝ 阻，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁 处有一与水平面垂直的匀强磁 磁感应强度B＝ 场，磁感应强度 ＝0.5 T． ．
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图4－3 －
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第 四 章 电 磁 感 应
导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为 的电阻R 当杆 达到稳定状态时以速率v匀速 当杆ab达到稳定状态时以速率 的电阻 1.当杆 达到稳定状态时以速率 匀速 下滑，整个电路消耗的电功率P为 下滑，整个电路消耗的电功率 为0.27 W，重力 ， 加速度取10 m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入 加速度取 试求速率 和滑动变阻器接入 电路部分的阻值R 电路部分的阻值R2. 解析】 由能量守恒， 【解析】 由能量守恒，有mgv＝P ＝ 代入数据解得v＝ 代入数据解得 ＝4.5 m/s 的并联电阻为R 又E＝Blv，设电阻 1与R2的并联电阻为 ＝ ，设电阻R 棒的电阻为r， 棒的电阻为 外，ab棒的电阻为 ，
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第 四 章 电 磁 感 应
【解析】 (1)感应电动势 E＝Blv， 解析】 感应电动势 ＝ ， E I＝ ，所以 I＝0 时 v＝0. ＝ ＝ ＝ R v02 所以 x0＝ ＝ 1 m. 2a Blv0 Im (2)最大电流 Im＝ 最大电流 ， I′ ＝ ＝ ′ R 2 Blv0 . 2R B2l2v0 安培力 F1＝ I′Bl＝ ′ ＝ ＝ 0.02 N. 2R
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第 四 章 电 磁 感 应 1．确定感应电动势的大小和方向，用法拉 ．确定感应电动势的大小和方向， 第电磁感应定律确定感应电动势的大小， 第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞 次定律确定感应电动势的方向(不论回路是否闭 次定律确定感应电动势的方向 不论回路是否闭 都设想电路闭合， 合，都设想电路闭合，判断出感应电流的方 导体两端相当于电源的正、负极)． 向，导体两端相当于电源的正、负极 ．
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第 四 章 电 磁 感 应
专题3 专题3
电磁感应中的力学问题
1．电磁感应中通过导体的感应电 ． 在磁场中将受到安培力的作用， 流，在磁场中将受到安培力的作用，电磁 感应问题往往和力学问题联系在一起， 感应问题往往和力学问题联系在一起，解 决这类问题的基本方法是： 决这类问题的基本方法是： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律 求感应电动势的大小和方向． 求感应电动势的大小和方向．
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电 磁通量 磁 感 电磁感应现象 应 综合应用
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第 四 章 电 磁 感 应
专题2 专题2
电磁感应现象中的电路问题
在电磁感应现象中， 在电磁感应现象中，切割磁感线的导 体或磁通量发生变化的回路将产生感应电 动势，该导体或回路相当于电源， 动势，该导体或回路相当于电源，如果它 有电阻，就相当于存在内电阻， 有电阻，就相当于存在内电阻，它两端的 电压就是路端电压． 电压就是路端电压．解决与电路相联系的 电磁感应问题的基本方法是： 电磁感应问题的基本方法是：
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第 四 章 电 磁 感 应 【思路点拨】 金属杆向 轴正方向做匀 思路点拨】 金属杆向x轴正方向做匀 减速直线运动，刚开始运动时速率最大， 减速直线运动，刚开始运动时速率最大，感 应电流最大，当速率为零时， 应电流最大，当速率为零时，感应电流为 金属杆在运动过程中， 零．金属杆在运动过程中，所受安培力的方 向始终与速度方向相反，速度方向可能沿x轴 向始终与速度方向相反，速度方向可能沿 轴 正方向或沿x轴负方向 安培力方向则沿x轴 轴负方向， 正方向或沿 轴负方向，安培力方向则沿 轴 负方向或沿x轴正方向 轴正方向． 负方向或沿 轴正方向．
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第 四 章 电 磁 感 应 (2)求回路中电流． 求回路中电流． 求回路中电流 (3)分析导体受力情况 包含安培力，用左手 分析导体受力情况(包含安培力 分析导体受力情况 包含安培力， 定则确定其方向)． 定则确定其方向 ． (4)列出动力学方程或平衡方程并求解． 列出动力学方程或平衡方程并求解． 列出动力学方程或平衡方程并求解
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图4－4 －
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第 四 章 电 磁 感 应
一质量为m＝ 一质量为 ＝0.1 kg的金属杆垂直放置在导 的金属杆垂直放置在导 轨上，并以v 的初速度进入磁场， 轨上，并以 0＝2 m/s的初速度进入磁场，在安 的初速度进入磁场 培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下 培力和一垂直于杆的水平外力 的共同作用下 做匀变速直线运动，加速度大小为a＝ 做匀变速直线运动，加速度大小为 ＝2 m/s2、 方向与初速度方向相反．设导轨和金属杆的电 方向与初速度方向相反． 阻都可以忽略，且接触良好． 阻都可以忽略，且接触良好．求： (1)电流为零时金属杆所处的位置； 电流为零时金属杆所处的位置； 电流为零时金属杆所处的位置 (2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上 电流为最大值的一半时施加在金属杆上 外力F的大小和方向 的大小和方向． 外力 的大小和方向．